KYBER 1 SOTAVOIMAN OSANA 2 Tietotutkijan evolutiivisia ja systeemisiä näkemyksiä 1 Kyber tarkoittaa tässä esityksessä lähinnä kybernetiikkaa, kybernettistä järjestelmää 2 Esitys perustuu pääosin MpKK:n kirjassa The Fog of Cyber Defence (2013) julkaistuun kirjoittajan artikkeliin What Can We Say Of Cyberwar Based on Cybernetics (s. 154-168). Muita lähteitä on esitetty viimeisessä kuvassa. 3 Tämä versio on Studia Militaria esityksen laajennettu versio 9.6.2013. Alkuperäisen 28.5.2013 esityksen kuvat on merkitty alaviiteen otsikon jälkeen merkinnällä: (28.3.2013) 3
ESITYKSEN PERUSVIESTI 1. Esityksen perusviesti on, että kyber on sodankäynnin keskeinen uusi, keinotekoinen ja globaali ulottuvuus. 2. Se vastaa siis esim. ilmaulottuvuutta. 3. Se on myös sodankäynnin uusi kompleksisuuden lähde, mutta myös kompleksisuuden hallinnan väline. 4. Kyber on tässä ja koko esityksessä ymmärretty kyberneettisenä systeeminä, eli tietokoneteknologiana: ohjelmistot, laitteet, mikropiirit, ja tietokoneverkot evolutiivisia ja systeemisiä näkemyksiä
AGENDA 1. Kyberin ja kybernetiikan etymologia 2. Kybernetiikka ja systeemiteoria: Mitä ovat (kyberneettiset) systeemit? 3. Kyber kyberneettisenä systeeminä 4. Kyberneettisen tiedon lajit 5. Sodankäynti kyberneettisenä systeeminä 6. John Boydin OODA-loop on kyberneettinen järjestelmä! 7. Kybersodankäynnin muodot (8 kpl) 8. Taistelutekniikka, taktiikka, operaatiotaito, strategia: Sodankäynnin emergentit tasot 9. Sodankäynnin ulottuvuuksien evoluutio 10. Yleisiä johtopäätöksiä 11. Johtopäätöksiä sodankäynnin kannalta evolutiivisia ja systeemisiä näkemyksiä
KYBERIN JA KYBERNETIIKAN ETYMOLOGIA 1. Kyber (κυβερνήτης (kybernētēs)) on muinaiskreikkaa ja tarkoittaa laivan peräsintä, perämiestä. 2. Abstraktimmin (kybernetiikassa) se tarkoittaa ohjauksen taitoa, jotain tavoitetta kohti kulkemista, säätöä, tietoa käsitteleviä järjestelmiä. 3. Puhekielessä kyberillä tarkoitetaan useimmiten tietokoneisiin liittyvää kokonaisuutta, esim. kyberavaruutta (internet) evolutiivisia ja systeemisiä näkemyksiä
KYBERNETIIKKA JA SYSTEEMITEORIA: MITÄ OVAT (KYBERNEETTISET) SYSTEEMIT? 1. Yleinen systeemiteoria käsittelee reduktionistisen, osiin hajottavan tarkastelutavan sijasta kokonaisuuksia, jotka muodostuvat osista ja osien välisistä suhteista. 2. Systeemi on erikoistuneista osista muodostuva kokonaisuus, jossa osat ovat yhteydessä toisiinsa ja tämä kokonaisuus yhteydessä ympäristöönsä. 3. Kybernetiikka oli alun perin oppi eläinten ja koneiden kontrollista ja viestinnästä: Cybernetic: or Control and Communication in the Animal and the Machine (Wiener, 1948) 4. Kybernetiikka on systeemiteorian sovellutus. Se käsittelee osajärjestelmistä muodostuvia kokonaisuuksia, kokonaisuuden osien suhteita ja kokonaisuuden tiloja (muutoksia) ajassa (vrt. säätö). 5. Kun systeemin tilat ajassa ovat tavoitteellisia (purposeful), puhutaan kontrollista. 6. Näin on päästy kontrolliin, säätöteoriaan. 7. Tärkeimmät kyberneettiset systeemit ovat elämä (DNA ja solu), ihminen (informaatio ja aivot) ja tietokone (bitit ja mikroprosessori) ja näiden isommat systeemit, esim. valtio, globaali ihmiskunta, tietokoneverkko, internet, evolutiivisia ja systeemisiä näkemyksiä
KYBER KYBERNEETTISENÄ SYSTEEMINÄ 1. Systeemi: Erikoistuneista osista muodostuva kokonaisuus, jossa osat ovat yhteydessä keskenään ja kokonaisuus ympäristöönsä 2. Kyberneettinen systeemi muodostuu osista. Perusosat ovat: Sensori (-t) (sensor) (S) Päätöksentekoelin (desicion making unit) (PTE) Toimielin (effector) ja (TE) Tavoitetila (TT) 3. S on tietoa systeemistä tai sen ympäristöstä keräävä ja ko. tiedon systeemin ymmärtämään muotoon koodaava osa 4. PTE on S-tietoa käsittelevä, vaihtoehtoja luova ja valitun vaihtoehdon tiedoksi (käskyksi) koodaava osa 5. TE on PTE:n tiedon systeemiin tai sen ympäristöön kohdistuvaksi toiminnaksi koodaava osa 6. TT on tila, johon systeemi pyrkii toimintaansa säätämällä.
KYBERNEETTISEN TIEDON LAJIT 1. Välitettävä tieto (informaatio, viesti) Sensorin viesti Päätösviesti Toimielimen viesti 2. Tulkitseva tieto (rakenne, muisti) Sensorissa (koodaus, muunnos) Päätöksentekoelimessä (vaihtoehtojen koodaus, muunnos) Toimielimessä (koodaus, muunnos) 3. Tavoitetieto Systeemiin koodattu (asetettu) tavoitetila Esim. lisääntymistarve, eloonjäämistarve 4. Abstrakti tieto (punaiset nuolet) sitoo konkreettisen fyysisen systeemin yhteen! Vrt. puhe, puhelimet, sähköinen joukkoviestintä, internet,
SODANKÄYNTI KYBERNEETTISENÄ SYSTEEMINÄ 1. Ihminen: sensorit, päätöksentekoelin, toimielin: Kyber. 2. Tietokone: sensorit, päätöksentekoelin, toimielin: Kyber. 1. Siis johtamisjärjestelmät (päätöksenteko) 2. Siis tiedustelujärjestelmät (sensori) 3. Siis täsmäaseet, ohjukset, älykkäät torpedot, älykkäät miinat, (toimielin) ja 4. Viestijärjestelmät (osien välinen kommunikaatio) 3. Taistelutekninen, taktinen, operatiivinen ja strateginen yksikkö: sensorit, päätöksentekoelin, toimielin: Kyber. 4. Sodankäynti on tavoitteellinen, tietoa käsittelevä, siis kyberneettinen järjestelmä: Kyber. 5. Tavoite, viesti ja viestin tulkinta : Kyber. 6. Vrt. John Boydin OODA-loop (seuraava kuva): Kyber. 7. Internet: sensorit (?), päätöksentekoelin (?), toimielin (?): (Castells, M. (2009). Communication Power): Kyber. evolutiivisia ja systeemisiä näkemyksiä
JOHN BOYD 1 : OODA-LOOP Observation = Sensori Orientation = Päätöksenteko Decision = Päätös, valinta Action = Toimielin 1 = USAF-eversti John Boyd uudisti USA:n maavoimien ja merijalkaväen taistelutapaa vuoden 1991 ja 2003 Lähi-Idän sotiin.
KYBERSODANKÄYNNIN MUODOT (4 + 4) Toimija (kohde) Ihminen (muu fyysinen) Ihminen (kyber) Tietokone (muu fyysinen) Tietokone (kyber) Todellinen TY Johtamissodankäynti (C2W) 1 Simuloitu TY Simuloitu C2W Simuloitu HW Hakkerisodan Automaatio- - käynti (HW) 2 sodankäynti (AW) 3 Simuloitu AW Tietoverkkosodankäynti (CNW) 4 Simuloitu CNW Ensin: Toiseksi: Kolmanneksi: Jakoperusteet: Toimintaympäristö (TY), missä toiminta tapahtuu: Todellinen / Simuloitu. Toimija: Ihminen / Tietokone. Toimintaympäristö, mihin toimijan toiminta kohdistuu: Kyber (fyysinen) / Muu (fyysinen) 1 Tämä on perinteistä sodankäyntiä ja perinteisen sodankäynnin ainoa luokka tässä jaottelussa. 2 Ihminen keskeisenä toimijana. Esim. Social Engineering. Usein tässä esitetyt HW ja CNM sulautuvat yhteen. 3 Esim. täsmäaseet, ohjukset, hakeutuvat sirotteet, automaattinen häirintä, älykkäät miinat, 4 Tässä jaottelussa ohjelmistojen sodankäynti tietokoneverkoissa. Esim. virustorjuntaohjelmat. 5 Ennen tietokoneita oli olemassa lähinnä vain tässä esitetyistä C2W, ehkä myös simuloitu C2W (sotapelit).
TAISTELUTEKNIIKKA, TAKTIIKKA, OPERAATIOTAITO, STRATEGIA: SODANKÄYNNIN EMERGENTIT TASOT 1. Taistelutekniikka (eläimellinen sodankäynti n. vuoteen 50.000 e.a.a.): Aseen käyttötaito. Kyber taistelutekniikka: Kyber sodankäynnissä käytettävän aseen käyttötaito (tietokone, ohjelmisto, mikropiiri, käyttöjärjestelmä, ) 2. Taktiikka (primitiivinen sodankäynti n. vuoden 50.000 e.a.a. jälkeen): Useista erikoistuneista aseista ja niiden käyttäjistä muodostuvan paikallisen taistelun käymisen taito. Kyber taktiikka: Useiden erikoistuneiden välineiden käyttö rajatun kohteen kyber taisteluun (soluttautuminen järjestelmään x, ) 3. (Klassinen sotilaallinen strategia: Yhden pisteen taistelu) (historiallinen sodankäynti n. 3000 vuotta e.a.a.) 4. Operaatiotaito: Useista erikoistuneista taisteluista muodostuvan laajan alueen operaatio (idässä mongolit 1200-luvulla, lännessä Napoleon tai USA:n sisällissota) Kyber operaatiotaito: Useiden erikoistuneiden kyber taisteluiden muodostama laaja kyber operaatio (Neuvostoliiton kaataminen 1980-luvulla, Operaatio Olympic Games 2010-luvulla (Iran) (theater) 5. Strategia: Useista erikoistuneista operaatioista muodostuvan sodan käynnin taito. Kyberstrategia: Sodan ( War on Terror ) voittaminen usealla kyberoperaatiolla (Iran vain yksi operaatio,)
SODANKÄYNNIN ULOTTUVUUKSIEN EVOLUUTIO 1. Sodankäynnin perusulottuvuudet (n. 50.000 vuotta sitten): Pinta, aika, energia, (yksinkertainen) tekniikka (aseet), tahto (!) maasodankäynti 2. Heimo (?) (n. 50.000 vuotta sitten: Lisäys edellisiin: Organisaatiotaito, doktriini (taktiikka) 3. Valtio (?) (n. 5000 vuotta sitten): Lisää edellisiin: Pinnan laajennus: Meri merisodankäynti. Taktiikan laajennus Classical military strategy (1. piste) 4. Kirjapainotaito (n. 500 vuotta sitten): Lisää edellisiin: Tiede ja teknologia (= kompleksinen tekniikka) sodankäynnin tieteistyminen ja teknistyminen 5. Ensimmäinen ja toinen maailmasota: Lisää edellisiin: Tila (lentokoneet ja sukellusveneet), sähkömagneettinen spektri (valon lisäksi muuta) ilmasodankäynti, sukellusvenesodankäynti ja elektroninen sodankäynti 6. 1980-luku (Neuvostoliiton kaataminen): Lisää edellisiin: Informaatio: (informaatio yksinään ratkaisevan tärkeä informaatiosodankäynti 7. 2000-luku: Lisää edellisiin: Informaation oma globaali (kyber-) ulottuvuus, : Globaalit tietokoneverkot, internet kybersodankäynti 8. 2000-luku: Lisää edellisiin: Tilan laajennus avaruus (GPS, JDAM, ) avaruussodankäynti 9. Teknologia tuonut kokonaisia uusia ulottuvuuksia sodankäyntiin. Kyber(-ulottuvuus) on ensimmäinen keinotekoinen, ihmisen rakentama! Smg-spektri esiaste keinotekoisuudessa: Havaitseminen vaatii laitteen.
YLEISIÄ JOHTOPÄÄTÖKSIÄ 1. Kyber (kybernetiikka) käsittelee pohjimmiltaan tavoitteellisia, tietoa käsitteleviä järjestelmiä. Alun perin (Wiener 1948): Säätöä ja kommunikaatiota. 2. Niistä tärkeimmät ovat elämä (DNA ja solu), ihminen (informaatio ja aivot) ja tietokone (bitit ja mikroprosessori) 3. Kyber (uutena hype - ilmiönä) on pohjimmiltaan globaalia tietokone-teknologiaa, joskin ihminen on edelleen kyberissä tärkeä. 4. Kyberin (kyberulottuvuuden) pohjana on tietotekniikan (käsittely ja siirto) valtava tehokkuuden kasvu. Teknisen älykkyyden määrän kasvu 1960 2000: 800.000.000 1 kertainen: Tietokoneiden määrä 80.000 kertainen, yhden suorituskyky 10.000 kertainen 5. Kyberissä (kybernetiikassa) tärkeää on ensin informaatio (viesti) ja sitten informaation tulkinta (päätös). Sekä tietokoneissa että ihmisissä. 6. Kyber (kyberneettinen systeemi) on yläkäsite (systeemi) ja tieto on kyberin (kyberneettisen systeemin) alakäsite (osa) 7. Edellinen on siinä mielessä tärkeä havainto, että usein eri tasojen asioiden sotkeminen toisiinsa johtaa usein vaikeasti havaittaviin ristiriitaisuuksiin / paradokseihin. 8. Kyber (kyberneettinen systeemi) on (järjestynyttä) fyysistä ainetta (hardware), tieto on fyysisen aineen abstrakti ominaisuus, ero (software). Tietokoneessa 0 ja 1 eivät ole tietoa. Tietoa on niiden ero. Jonka k- systeemi pystyy tunnistamaan k systeemi. 1 = 2013 geometrisena sarjana 3.900.000.000 kertainen
JOHTOPÄÄTÖKSIÄ SODANKÄYNNIN KANNALTA 1. Kyber (kybernetiikka) on aina ollut osa sodankäyntiä, koska ihminen on tietoa käsittelevä tavoitteellinen järjestelmä. Nykyisen aseman kyber on saanut hypenä, tietokoneteknologian käyttönä (sodankäynnissä). 2. Kyber tiedon globaalina teknologisena ja keinotekoisena ulottuvuutena on verrattavissa ilmavoimiin ja elektroniseen sodankäyntiin. Se ei siis ole vain väline (tietokone), vaan kokonainen ulottuvuus (globaali internet, mobiili laajakaista, ) 3. Kybernetiikan ja sotataidon leikkauksen ydin on tietokoneohjattujen järjestelmien käyttö, vastatoimet (hyökkäys) ja vastavastatoimet (puolustus), jne. 4. Kybersodankäynnin kannalta kyberissä erityisen tärkeää on ero ajatellun ja todellisen (vihamielisen, manipuloidun) viestin ja sen tulkinnan välillä, ihmisissä, ohjelmistoissa ja mikropiireissä. 5. Kyber taktiikka on olemassa tässä esityksessä esitetyn tulkinnan mukaan oppina erikoistuneiden välineiden (kyber ja muut) käyttönä rajatun paikallisen kyber taistelun voittamiseen. Vastaavasti löytyvät kyber taistelutekniikka, kyber operaatiotaito, kyber (military) strategia. Vrt. ilmavoimat tai elso. 6. Quincy Wrightin sodankäynnin evoluution mallissa kyber (globaali tietokoneteknologia) on kirjapainotaitoa seuraava vaihe. Se on globaali.
KYSYMYKSIÄ / KOMMENTTEJA? sakari.ahvenainen@yle.fi sakari.ahvenainen@kolumbus.fi Esitys perustuu pääosin MpKK:n kirjassa The Fog of Cyber Defence (2013) julkaistuun kirjoittajan artikkeliin What Can We Say Of Cyberwar Based on Cybernetics (s. 154-168) (koko kirja netissä: http://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/88689/
LÄHTEITÄ Ahvenainen, S. (2011). Informaatioteknologia ja ihmiskunta - systeeminen ja evolutiivinen tarkastelu. Teoksessa M. Laakkonen;S. Lamminpää;& J. Melaprade, Informaatioteknologian filosofia (ss. 113-138). Rovaniemi: Lapin Yliopistokustannus. Ihmiskunnan informaatioteknologian megavaiheet Ahvenainen, S. (2008). Sotilasfilosofi Quincy Wright ja sodankäynnin muutos - Informaatioajan evolutiivinen ja systeeminen näkemys sodankäyntiin. Teoksessa Tiede ja Ase 2008 (ss. 134 159). Suomen sotatieteellinen seura. Sodankäynnin megavaiheet (ja informaatioteknologia) Ahvenainen, S. (2013). What Can We Say About Cyberwar Based on Cybernetics. Teoksessa J. Rantapelkonen;& M. Salminen, The Fog of Cyber Defense (ss. 154-168). Tampere: Juvenes Print Oy. Kybernetiikka ja kyber. Tietoa käsittelevät tavoitteelliset järjestelmät. Bateson, G. (1973). Steps to an Ecology of Mind. Paladin. Epistemologian perusteita systeemiteoriasta, oppimisen teoriaa, ym. Tieto on pohjimmiltaan abstrakti ero. Bertalanffy, L. (. (2003 (alunperin 1968)). General Systems Theory Foundations, Development, Applications. New York: George Braziller. Yleisen systeemiteorian lähtökohta, perusteoria. Systeemin ja sen ympäristön suhteen tärkeys. Castells, M. (2009). Communication Power. Oxford: Oxford University Press. Tiedon voima internet aikakaudella Enqvist, K. (2007). Monimutkaisuus Elävän olemassaolomme perusta. WSOY. Evoluutio ja emergenssi systeemitasojen (uusien ilmiöiden) luojana Reed, T. C. (2004). At the Abyss - An Insider s History of the Cold War. New York: Ballantine Books Neuvostoliiton kaataminen informaatio-operaatiolla. Vihamieliset ohjelmistot ja mikropiirit. Kyberin strateginen alku. Wiener, N. (2000). Cybernetics: or Control and Communication in the Animal and the Machine (10 (1. painos 1948) p.). Cambridge (USA): The MIT Press. Kybernetiikan (läntinen?) perusteos. Matemaattinenj säätöteoria. Wright, Q. (1942). A Study of War. The University of Chicago Press. Maailman suurin sodankäynnistä tehty tutkimus ja sen raportti. Mm. sodankäynnin evolutiiviset vaiheet: Lauma, heimo, valtio, kulttuuri, (ja globaali ihmiskunta) ja niiden liittymä informaatioteknlogian muutoksiin: puhe, kirjoitus, kirjapainotaito (ja globaali tietokoneteknolgia (= kyber))